電化學(xué)傳感器水果釋放芳香烴氣體成熟度評(píng)價(jià)方法研究.pdf

1、未成熟的水果釋放芳香烴氣體很少，但隨著果實(shí)成熟，水果釋放芳香烴氣體越來(lái)越多。水果釋放芳香烴氣體與水果成熟度密切相關(guān)，對(duì)于香蕉來(lái)說(shuō)，揮發(fā)出來(lái)芳香氣體有關(guān)物質(zhì)的重量不足水果鮮重的0.01％，釋放乙烯氣體占芳香烴氣體70％，芳香烴氣體合成也依賴于乙烯氣體，蘋(píng)果釋放芳香烴氣體和乙烯氣體具有相同的變化規(guī)律。呼吸作用與水果釋放芳香烴氣體濃度密切相關(guān)，通常來(lái)說(shuō)，不同水果釋放乙烯氣體濃度不一樣，水果呼吸作用與水果類型有關(guān)，水果釋放芳香烴氣體越多，乙烯氣

2、體釋放量也越多。乙烯氣體同時(shí)也是一種植物內(nèi)源激素，它對(duì)于水果的生長(zhǎng)、發(fā)育、開(kāi)花、結(jié)果和衰老都起著非常重要的作用。由于不同成熟度水果相互混合，每年給我國(guó)水果產(chǎn)業(yè)造成大量損失，檢測(cè)水果釋放的芳香烴氣體進(jìn)而判斷水果成熟度等級(jí)對(duì)于水果采摘、加工和存儲(chǔ)具有非常重要的意義。目前針對(duì)水果釋放芳香烴氣體探測(cè)技術(shù)主要有氣相色譜技術(shù)和電子鼻技術(shù)。氣相色譜技術(shù)操作復(fù)雜，而電子鼻技術(shù)所構(gòu)成的儀器價(jià)格昂貴，且無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)水果釋放芳香烴氣體的在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)測(cè)量。為了解決

3、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)測(cè)量水果釋放芳香烴氣體的問(wèn)題，論文利用電化學(xué)乙烯氣體傳感器來(lái)探測(cè)水果釋放芳香烴氣體，試圖探索一種通過(guò)水果釋放芳香烴氣體來(lái)判斷水果的成熟等級(jí)。論文構(gòu)建了兩種檢測(cè)裝置，分別是基于嵌入式系統(tǒng)和迷你主板集成系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)裝置主要由電化學(xué)傳感器、微型真空泵、微控制器、氣管、氣瓶和氣室組成，論文設(shè)計(jì)了探測(cè)水果釋放芳香烴氣體的硬件電路，用C和C＃語(yǔ)言開(kāi)發(fā)了兩種測(cè)試軟件。嵌入式便攜式檢測(cè)系統(tǒng)裝置主要由控制電路、電化學(xué)傳感器、微型真空泵和氣室組成，裝

4、置尺寸為200mm×300mm;迷你主板集成系統(tǒng)具有較大的存儲(chǔ)空間，可以實(shí)時(shí)獲得水果釋放芳香烴氣體與時(shí)間關(guān)系曲線，自動(dòng)根據(jù)水果釋放芳香烴氣體濃度與成熟度關(guān)系模型給出水果成熟度評(píng)判結(jié)果。
　　論文采用富集方式收集水果釋放芳香烴氣體，然后以一定流速流進(jìn)電化學(xué)傳感器氣室。當(dāng)氣體流速為0.5L/min時(shí)，電化學(xué)傳感器對(duì)氮?dú)夂涂諝忭憫?yīng)值為零。應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)乙烯對(duì)電化學(xué)傳感器的線性特性進(jìn)行了校驗(yàn)，測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)乙烯氣體濃度分別為2.99mg/L、4.99

5、mg/L、8.01mg/L和10mg/L，相關(guān)系數(shù)為0.99814，最低檢出限為0.86mg/L。測(cè)試成熟的蘋(píng)果、獼猴桃和梨釋放芳香烴氣體平均濃度分別為5.29mg/L，1.38mg/L和0.45mg/L，最大相對(duì)偏差分別為0.3mg/L，0.59mg/L和0.27mg/L，測(cè)試采摘未成熟青蘋(píng)果的響應(yīng)值為零，蘋(píng)果成熟等級(jí)可以劃分為三級(jí)。當(dāng)測(cè)試的芳香烴氣體濃度低于1mg/L時(shí)，蘋(píng)果未成熟，測(cè)試芳香烴氣體濃度為1～6mg/L時(shí)，蘋(píng)果成熟，測(cè)

6、試芳香烴氣體濃度高于6mg/L，蘋(píng)果過(guò)成熟。水晶富士蘋(píng)果釋放芳香烴氣體的濃度與蘋(píng)果質(zhì)量、大小、形狀、含糖量和含酸量有關(guān)，論文利用主成分分析方法對(duì)水晶富士蘋(píng)果測(cè)試結(jié)果矩陣進(jìn)行降維處理，用Fisher判別法對(duì)水晶富士蘋(píng)果進(jìn)行分析，結(jié)果顯示兩者有很少的交叉區(qū)域，可以很好區(qū)分不同成熟度的水晶富士蘋(píng)果。電化學(xué)水果釋放芳香烴氣體評(píng)價(jià)成熟技術(shù)是一種新穎的水果成熟度評(píng)價(jià)方法，可以指導(dǎo)水果加工、運(yùn)輸和存儲(chǔ)中的水果品質(zhì)保護(hù)，從而減小山于水果變質(zhì)而產(chǎn)生的損失